第3章習題1. 答：無限大容量電源供電系統是指內阻抗為零的電源，即其容量相對于用戶供電系統容量大得多的電力系統，當用戶供電系統的負荷變動甚至發生短路時，電力系統變電所饋電母線上的電壓能基本維持不變。 無限大容量系統發生三相短路后，短路電流在達到穩定之前，經過一個暫態過程。在短路暫態過程中，存在短路非周期分量電流和短路電流周期分量。短路非周期分量電流是由于短路初始瞬間電流不能突變而產生的一個按指數規律衰減電流，該電流衰減完，暫態過程結束而達到穩定狀態。短路電流周期分量是短路后短路回路阻抗突然減小而增大很多倍的電流，短路后一直存在，短路暫態過程結束后只有該分量存在。2. 答：短路全電流：短路后短路回路中存在的電流，為短路電流周期分量與非周期分量之和。短路電流的周期分量：因短路后短路回路阻抗突然減小很多倍，而按歐姆定律應突然增大很多倍的電流。短路電流的非周期分量：因電路含有電感，電路電流不可能突變，而按愣次定律感生的用以維持短路初始瞬間電流不致突變的一個反向衰減性電流。短路沖擊電流：為短路全電流中的最大瞬時值。短路后經半個周期，短路全電流達到最大值，此時的電流即短路沖擊電流。短路穩態電流：是短路電流非周期分量衰減完畢以后的短路全電流。短路容量：稱短路功率，等于短路電流周期分量有效值與短路處的正常工作電壓（平均額定電壓）的乘積。3. 答： 因電壓在線路上有損失，而使線路首末端電壓不同，所以短路計算中采用平均電壓。 平均電壓為線路首末端電壓的和除以2，若線路末端電壓為額定電壓，則首端電壓應比額定電壓高10，這樣平均電壓為1.05倍的額定電壓。額定電壓為國家根據經濟技術需要統一制定的標準電壓。4. 答：供電系統發生短路時，短路電流是相當大的，如此大的短路電流通過電器和導體就會產生很大的電動力，即短路電流的力效應。供電系統發生短路時，短路電流特別是短路沖擊電流將使相鄰導體之間產生很大的電動力，有可能使電器和載流部分遭受嚴重損壞，所以要用短路沖擊電流來計算。5. 答：供電系統發生短路時，短路電流是相當大的，如此大的短路電流通過電器和導體就會產生很高的溫度，即短路電流的熱效應。因短路全電流的有效值在整個短路過程中不是常數，為便于計算，在工程上以短路穩態電流來代替短路全電流進行計算。6.答： 短路發熱的假想時間是指在此時間內，假定導體通過短路穩態電流所產生的熱量，恰好與實際短路電流在實際短路時間內所產生的熱量相等。這一假定的時間，稱為短路發熱的假想時間或熱效時間。由短路電流周期分量作用的假想時間和短路電流非周期分量作用的假想時間組成，前者是保護裝置的動作時間和斷路器的固有分閘時間之和，對無限大容量供電系統，后者近似為0.05s。7.答：高壓斷路器的作用：正常運行時，用于接通和分斷負荷電流；短路情況下，切除巨大的短路電流。隔離開關的作用：保證電氣設備檢修時，使需檢修的設備與處于電壓下的其余部分有明顯的隔離。高壓斷路器要具有很強的滅弧裝置，而隔離開關沒有特殊的滅弧裝置。10. 答：對一般開關設備的熱穩定校驗條件對一般開關設備的力穩定校驗條件iet 設備極限通過電流的幅值.(制造廠家提供)ish(3)沖擊電流.11.解： （1）選定基準值 取則（2）計算短路回路中各主要元件的電抗標么值1）電力系統最大運行方式下的系統電抗 最最小運行方式下的系統電抗最小運行方式下的系統電抗2）架空線路式下的系統電抗最系統電抗3）電力變壓器T4）電抗器5）電纜線路繪出短路等效電路如圖所示0.4/0.5050.161.1640.75（3）求k1(3) 點的短路回路總電抗標么值及三相短路電流和短路容量1）總電抗標么值2）三相短路電流周期分量有效值最大運行方式最小運行方式3）其它三相短路電流最大運行方式最小運行方式4）三相短路容量最大運行方式最小運行方式（4）求k2(3)點的短路回路總電抗標么值及三相短路電流和短路容量1）總電抗標么值2）三相短路電流周期分量有效值最大運行方式最小運行方式3）其它三相短路電流最大運行方式最小運行方式4）三相短路容量最大運行方式最小運行方式（5）. k2(3)點最小運行方式下的兩相短路電流12. 解：設題中電抗器的額定功率為1.68千瓦/相，電抗器的電抗和電阻分別為：電纜的電抗和電阻分別為：一條電纜線路（包括電抗器）的電抗、電阻和阻抗分別為：短路電流非周期分量的衰減時間常數為短路電流沖擊系數為：根據式，由的允許值求短路電流周期分量的允許值因此，自6kV母線到短路點K的總阻抗也就是，允許平行敷設的電纜數不得超過條，即可以平行敷設3條電纜線路。也就不能將母聯開關QF閉合長期并聯運行。13.解：根據我國生產的高壓戶內（外）少油斷路器型式，宜選用全國統一設計并推廣應用的型號。根據計算電流，初選斷路器型號，然后進行校驗QF1斷路器的選擇校驗表序號裝置地點的電氣條件SW4-35型斷路器項目數據項目數據結論1電壓35kV35kV滿足2電流114A1200kA滿足3（斷流能力）2.65kA(開斷電流)16.5kA滿足4(動穩定)6.76kA（動穩定極限電流）42 kA滿足5（熱穩定）2.65 kA(1s)7.0（熱穩定電流）16.5kA(4s)1089滿足6（遮斷容量）170.07MVA1000MVA滿足QF2斷路器的選擇校驗表 序號裝置地點的電氣條件SN10-10I型斷路器項目數據項目數據結論1電壓10kV10 kV滿足2電流364A630A滿足3（斷流能力）3.09 kA(開斷電流)16 kA滿足4(動穩定)5.69 kA（動穩定極限電流）40 kA滿足5（熱穩定）3.09 kA(1s)9.55（熱穩定電流）16 kA(2s)512滿足6（遮斷容量）56.24MVA300 MVA滿足隔離開關QS1的選擇校驗表序號裝置地點的電氣條件GW2-35G/600隔離開關項目數據項目數據結論1電壓35kV35 kV滿足2電流114A600A滿足3(動穩定)6.76 kA（動穩定極限電流）42 kA滿足4（熱穩定）2.65 kA(1s)7.0（熱穩定電流）20 kA(5s)2000滿足隔離開關QS2的選擇校驗表序號裝置地點的電氣條件GW1-10/600隔離開關項目數據項目數據結論1電壓10kV10 kV滿足2電流364A600A滿足3(動穩定)5.69 kA（動穩定極限電流）35 kA滿足4（熱穩定）3.09 kA(1s)9.55（熱穩定電流）20 kA(5s)2000滿足短路計算最大運行方式下的三相短路電流計算（1）選定基準值 取則（2）計算短路回路中各主要元件的電抗標么值1）電力系統(最大運行方式下) 最2）架空線路3）電力變壓器T繪出短路等效電路如圖所示（3）求k1(3) 點的短路回路總電抗標么值及三相短路電流和短路容量1）總電抗標么值2）三相短路電流周期分量有效值3）其它三相短路電流4）短路容量5)短路假想時間6)計算電流變壓器的功率損耗（4）求k2(3) 點的短路回路總電抗標么值及三相短路電流和短路容量1）總電抗標么值2）三相短路電流周期分量有效值3）其它三相短路電流4）短路容量5) 短路假想時間6)計算電流15. 解：解：1.（1）選定基準值 取則（2）計算短路回路中各主要元件的電抗標么值1）電力系統 最2）電纜線路3）電力變壓器4）短路回路總電抗標么值母線B發